4. Đối t−ợng nghiên cứu và giới hạn của đề tài
1.3.1.Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Để đáp ứng nhu cầu l−ơng thực ngày càng tăng của con ng−ời các nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu hệ thống nông nghiệp bắt đầu từ nghiên cứu chế độ luân canh, xen canh, gối vụ cây trồng để tăng năng suất và sản l−ợng; đặc biệt là ở n−ớc nhiệt đới và á nhiệt đới, nơi có điều kiện sinh thái thuận lợi cho việc luân canh, tăng vụ.
Châu á đ−ợc coi là cái nôi của lúa gạo do chiếm tới 90% diện tích và sản l−ợng lúa gạo của thế giới, nơi đã diễn ra cuộc “Cách mạng xanh” giữa thế kỷ XX, ở đây đã lai tạo ra nhiều giống lúa n−ớc ngắn ngày, năng suất cao, nhờ vậy đã góp phần thành công trong việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng và cơ cấu mùa vụ ở nhiều quốc gia. Các nghiên cứu về hệ thống nông nghiệp và thực
hiện chuyển đổi cơ cấu cây trồng, cơ cấu mùa vụ cũng đã đ−ợc tiến hành ở khu vực này khá mạnh mẽ.
Từ những thập niên 60, các nhà sinh lý thực vật đã nhận thấy rằng không một loại cây trồng nào có thể sử dụng hoàn toàn triệt để tài nguyên thiên nhiên của mỗi vùng. Các Viện nghiên cứu nông nghiệp trên thế giới hàng năm đã lai tạo, tuyển chọn ra nhiều loại giống cây trồng mới, đ−a ra nhiều công thức luân canh, quy trình kỹ thuật tiến bộ, đề xuất cơ cấu cây trồng thích hợp cho từng vùng sinh thái nhằm tăng năng suất, sản l−ợng và giá trị sản l−ợng/đơn vị diện tích canh tác. Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI đã góp nhiều thành tựu về cơ cấu giống lúa (Vũ Tuyên Hoàng, 1995) [15], (Trần Đình Long, 1997) [20].
Nhật Bản là một n−ớc có điều kiện tự nhiên không thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp. Do đó các nhà khoa học nông nghiệp Nhật Bản đã tập trung nghiên cứu và đề ra các chính sách quan trọng, xây dựng những ch−ơng trình có mục tiêu nh− an toàn l−ơng thực, cải cách ruộng đất, ổn định thị tr−ờng nông sản và đẩy mạnh công tác khuyến nông, nhằm đảm bảo an ninh, an toàn l−ơng thực và thực hiện một số giải pháp về kỹ thuật, cải cách nông thôn… nhờ vậy đến nay Nhật Bản đã trở thành một quốc gia có nền công nghiệp nông nghiệp (nền nông nghiệp hiện đại) hàng đầu của thế giới (Tr−ờng Đại học Kinh tế Quốc dân, 1996) [31].
Các nhà khoa học Nhật Bản đã hệ thống hoá 4 tiêu chuẩn của hệ thống cây trồng là sự phối hợp giữa cây trồng và vật nuôi, các ph−ơng pháp trồng trọt và chăn nuôi gia súc, c−ờng độ lao động, vốn đầu t−, tổ chức sản xuất và sản phẩm làm ra, tính chất hàng hoá của sản phẩm (Nguyễn Duy Tính, 1995)[27].
Từ năm 1975 đã hình thành mạng l−ới nghiên cứu hệ thống cây trồng với 4 n−ớc thành viên, đến thập kỷ 80 đã mở rộng phạm vi đến 16 n−ớc và đã tổ chức hội nghị ở Thái Lan vào năm 1981. Các nhà khoa học của các n−ớc
thành viên đã thống nhất một số giải pháp trong chuyển đổi cơ cấu cây trồng nh− sau:
- Tăng vụ lúa ngắn ngày, thu hoạch tr−ớc mùa lũ.
- Thử nghiệm tăng vụ cây màu bằng các cây trồng mới, xen canh, luân canh, thâm canh, tăng vụ…
- Xác định hiệu quả của các công thức luân canh, tìm và khắc phục các yếu tố hạn chế để phát triển công thức đạt hiệu quả cao (Lý Nhạc, 1987)[22].
ở Thái Lan, công thức độc canh lúa xuân - lúa mùa hiệu quả kinh tế thấp và chi phí thuỷ lợi quá lớn, hơn nữa do độc canh lúa đã làm giảm độ phì của đất. Vì vậy, họ đã chuyển sang sản xuất theo công thức luân canh đậu t−ơng - lúa mùa, hiệu quả kinh tế tăng gấp đôi, đồng thời độ phì đất cũng tăng lên rõ rệt (Nguyễn Duy Tính, 1995)[27].
Mô hình sử dụng đất dốc hợp lý của Thái Lan bằng cách trồng cây họ đậu thành băng theo đ−ờng đồng mức để chống xói mòn, tăng độ phì cho đất và đem lại hiệu quả kinh tế cao. Hệ thống cây trồng kết hợp trồng xen cây họ đậu với cây l−ơng thực trên đất dốc đã làm tăng năng suất cây trồng, tăng đ−ợc chất xanh tại chỗ, tăng nguồn vi sinh vật có ích trong đất. Bình quân l−ơng thực của Thái Lan trong 10 năm (1977 - 1987) đã tăng 3%, trong đó lúa gạo tăng 2,4%, ngô tăng 6,1%, ngoài ra các cây trồng có giá trị kinh tế cao nh− dừa, cao su, cà phê, chè cũng đ−ợc chú ý phát triển… nhờ sản xuất nông nghiệp theo h−ớng đa cây trồng, đa thời vụ gắn với thị tr−ờng nên giá trị nông sản đã chiếm tỷ trọng lớn trong tổng kim ngạch xuất khẩu (Nguyễn Điền, 1997)[8].
Đài Loan là một n−ớc có diện tích đất sản xuất nông nghiệp rất thấp, nh−ng do cải tiến các biện pháp kỹ thuật, thực hiện các chính sách khuyến khích nên đã tạo cho nông nghiệp có những b−ớc phát triển v−ợt bậc, không những cung cấp dồi dào l−ơng thực mà còn chuyển vốn cho các ngành khác, đóng góp rất lớn cho công cuộc đẩy mạnh công nghiệp hoá và thúc đẩy nền
kinh tế quốc dân phát triển. Đài Loan thực hiện rộng rãi và áp dụng kinh doanh cần nhiều sức lao động và kỹ thuật vi sinh để nâng cao sản l−ợng cây trồng, nâng cao khả năng canh tác của đất đai, nhập thêm nhiều giống cây trồng mới có giá trị kinh tế cao. Những biện pháp đó đã giúp Đài Loan chuyển sang nền nông nghiệp hàng hoá và xuất khẩu nhiều nông sản; đồng thời có điều kiện đầu t− phát triển sản xuất nông nghiệp ở một số n−ớc đang phát triển, trong đó có Việt Nam. Đài Loan đã thành công trong việc nghiên cứu cây màu chịu bóng để trồng xen trong mía. Các giống cây màu chịu hạn trồng vào mùa khô để tăng vụ sau khi thu hoạch lúa mùa. Để phát triển nông nghiệp nông thôn, Đài Loan đã tiến hành cải cách ruộng đất, cải tiến kỹ thuật, phát triển nông nghiệp, thúc đẩy kiến thiết nông thôn. Cơ cấu sản xuất nông nghiệp cũng chuyển dịch theo h−ớng phù hợp với yêu cầu của công nghiệp hoá, giảm tỷ trọng sản l−ợng trồng trọt từ 71,9% (năm 1952) xuống 47,1% (năm 1981), tăng giá trị sản l−ợng công nghiệp từ 15,6% lên 19,5% [31].
Từ những mối liên hệ giữa cây trồng với môi tr−ờng và quản lý nông nghiệp, Bill Mollison (1994) [1] đã đề ra ph−ơng pháp nghiên cứu hệ thống công thức luân canh cây trồng mới với hệ canh tác đơn giản để thay thế hệ thống canh tác cũ, nhằm khắc phục tình trạng mất cân bằng sinh học, có tiềm lực về mặt kinh tế, có khả năng thoả mãn những nhu cầu của con ng−ời mà không bóc lột đất đai, ô nhiễm môi tr−ờng. Nông nghiệp bền vững, sử dụng những đặc điểm của cảnh quan và cấu trúc, sử dụng diện tích một cách ít nhất.
Một số nhà khoa học nông nghiệp cho rằng, quá trình phát triển của hệ thống cây trồng là sự phát triển đồng ruộng đi từ đất cao đến đất thấp. Có nghĩa là hệ thống cây trồng đã phát triển trên hệ thống đất cao tr−ớc, sau đó mới đến đất thấp, đây là quá trình hình thành của hệ sinh thái đồng ruộng.
Ch−ơng trình nghiên cứu phối hợp toàn ấn Độ từ năm 1960 - 1972 đã lấy hệ thống thâm canh tăng vụ chu kỳ một năm làm h−ớng chiến l−ợc phát triển sản xuất nông nghiệp và đã rút ra kết luận: hệ canh tác −u tiên cho cây
l−ơng thực chu kỳ 1 năm, 2 vụ ngũ cốc và 1 vụ đậu đỗ đã đáp ứng đ−ợc 3 mục tiêu là khai thác tối −u tiềm năng đất đai, nâng cao độ phì của đất và đảm bảo lợi ích của ng−ời nông dân. Việc phát triển nhiều giống cây trồng cùng với việc bố trí lại cơ cấu cây trồng hợp lý đã đ−a ấn Độ từ một n−ớc th−ờng xuyên thiếu l−ơng thực trở thành một n−ớc đủ ăn và có d− thừa để xuất khẩu.
Cũng ở ấn Độ các nhà khoa học đã đề cập đến cơ cấu luân canh cây trồng hợp lý phụ thuộc vào điều kiện canh tác, các chính sách và giá cả nông sản hàng hoá. Do đó, hàng loạt các công thức luân canh cho các vùng, tiểu vùng sinh thái đ−ợc khảo nghiệm, triển khai trên diện rộng đã cho năng suất cao.
Trung Quốc là một quốc gia có nền nông nghiệp phát triển hàng đầu của khu vực, nhờ áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào trong sản xuất, nhất là công nghệ sản xuất hạt giống lúa lai, ngô lai nên đã làm tăng 43% sản l−ợng ngũ cốc. Các biện pháp kỹ thuật nh− xen canh ngô với lúa mì, sử dụng phân bón hợp lý… đã nâng năng suất của các cánh đồng lên đạt 15 tấn/ha (thông tin sản xuất, thị tr−ờng nông nghiệp và PTNT, số 1 tuần từ 2/1/1998 - 8/1/1998, trang 7 - 8) [9].
Một số n−ớc ở khu vực Đông nam á đã có nhiều công trình nghiên cứu về hệ thống nông nghiệp, cơ cấu cây trồng, kết quả nghiên cứu đã góp phần nâng cao năng suất, sản l−ợng và giá trị sản xuất của cây trồng. ở Philippin đã tiến hành nghiên cứu hệ thống cây trồng trên các loại đất cao và thấp trong điều kiện có t−ới và nhờ n−ớc trời. Còn Indonesia đã thử nghiệm các mô hình tăng vụ và đa dạng hoá cây trồng trên các loại đất có t−ới 10 tháng, 7 tháng và 5 tháng. Những mô hình thử nghiệm có 3 vụ lúa, 2 vụ lúa, 2 vụ lúa - 1 vụ màu, 1 vụ lúa - 1 vụ màu đã đ−ợc áp dụng và nhân ra diện rộng, các cây màu chủ yếu là cây họ đậu, các loại rau, ngô.
Bangladet đã xây dựng hệ thống canh tác kết hợp một biến dạng của hệ canh tác nhiều loài khác nhau trên cùng một lô đất. Lợi ích của việc trồng kết
hợp là làm tăng hiệu quả của sử dụng đất, n−ớc, ánh sáng, dinh d−ỡng đất, phân bón tạo điều kiện sinh thái tốt cho cây trồng sinh tr−ởng, phát triển và hạn chế bị sâu bệnh phá hại. ở đây còn áp dụng ph−ơng pháp “cây trồng đồng hành” trong việc trồng xen để giảm sâu bệnh, nh− trồng hành xen với bắp cải, mùi của cây hành toả ra đã làm hạn chế côn trùng xuất hiện gây hại bắp cải (Shimpei Murakami, 1992)[24].
Hiện nay, xu h−ớng trong nghiên cứu của các nhà khoa học nông nghiệp là tập trung nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng trên các vùng đất bằng cách đ−a thêm một số loại cây trồng mới vào hệ canh tác nhằm tăng sản l−ợng nông sản/1 đơn vị diện tích canh tác/1 năm. Cải tiến cơ cấu cây trồng theo h−ớng kết hợp hiệu quả kinh tế - xã hội với bảo vệ môi tr−ờng nhằm xây dựng nền nông nghiệp sinh thái phát triển bền vững (Nguyễn Duy Tính, 1995)[27].